amplificadores de instrumentación

Jess Eduardo Pacheco Villegas 2MM3 Tarea 2Amplificadores de Instrumentacin.Se denomina amplificador de instrumentacin a todo circuito que posea simultneamente: Alta impedancia de entrada; Alto rechazo de un modo comn, ganancia estable que sea a la vez variable con una nica resistencia y sin que se contrapongan directamente ganancia ancho de banda (como sucede en un AO); tensin y corrientes de desequilibrio (offset) bajas y con pocas derivas; e impedancia de salida tambin baja. Comercialmente se dispone de circuitos integrados monolticos, hbridos, y modulares que cumplen estas condiciones. Esta dos ltimas tienen una estructura que deriva de una de dos bsicas, que se van a denominar circuito con dos AO y circuito con tres AO.El estudio de estos circuitos es de gran inters por cuanto se puede realizar empleando componentes discretos, incluso de bajo costo, obtenindose a veces prestaciones suficientes para muchas aplicaciones, con un costo de tiempo y dinero interior al propio de los montajes comercializados.Sus principales configuraciones son:

a) Amplificadores diferenciales.Estos circuitos amplifican la diferencia entre dos seales de entrada y rechazan cualquier seal que sea comn a ambas seales. Su implementacin en un puente de Wheatstone tendra la siguiente forma:Donde o pueden ser sensores resistivos y la ganancia o amplificacin estar dada por:El voltaje en una resistencia ser la referencia y la variacin en el voltaje de la otra contendr la informacin, al pasar por el amplificador se har una suma algebraica no ponderada y dado que ambos tienen el mismo valor de referencia este se ver rechazado siempre.A partir de esta configura podemos ver que :

A la vez para el voltaje dos la tensin de entrada se divide entre las resistencias cuatro y tres por lo que:

Ahora definimos donde Ec es la denominada en modo comn. Con estos trminos por lo que podemos reescribir el voltaje de salida como: donde Gc es la ganancia en modo comun y se define como: Nos interesa que esta ganancia sea 0 y esto se cumple solo si Este factor es muy importante a la hora de implementar este acondicionamieto ya que de otra forma tendremos interferencias en nuestra seal. Pero en una aplicacin real la capacidad de rechazar seales no es infinita

SiendoDefininermos el factorde rechazo del modo comn CMRR como: Esta cantidad adimensional, por lo general se expresa en decibeles, por lo que hay que aplicar el logaritmo natural del cociente de Gd y Gc, pero se considera de ms utilidad el factor de forma adimensional para el diseo ya que esta se encuentra dada en la hoja de fabricante del OPAM.b) Basado en 2 amplificadores operacionales

Esta instrumentacin es bastante similar a la anterior, pero supone una consideracin importante, si trabajamos a frecuencias de ms de 10Hz es difcil controlar el rechazo.Adems no se puede tener una ganancia unitaria y si las ganancias son pequeas se puede llegar fcilmente a la saturacin de los amplificadores por lo que no es muy prctica esta configuracin.c) Basado en 3 amplificadores operacionales